Статический анализ оптимального алгоритма обнаружения
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
составе выборки нет полезного сигнала, эта выборка подлежит распределению, которое описывается законом Релея:
, (3.4)
Рис.
где - условная плотность распределения вероятности выборки при отсутствии в ее составе полезного сигнала.
Рисунок 3.10 Функция распределения смеси сигнала и узкополосной помехи. Слева направо отношение сигнал шум: 0, 2, 3, 4.
Средний риск при обнаружении одиночного нормированного сигнала запишем в виде
(3.4)
Для нормированных амплитуд смеси сигнала и помехи на выходе синхронного детектора имеем:
(3.5)
(3.6)
Подставляя эти выражения в уравнение (2.34), после несложных преобразований получим:
Таким образом, оптимальный порог двоичного квантования сигналов на выходе синхронного детектора равен половине амплитуды полезного сигнала. Аналогичный результат, но значительно более сложным путем, получен по критерию минимума потери информации о полезном сигнале
На рис. приведены рассчитанные и практчиески полученные кривые псреднего риска в зависимости от порога
Рисунок 3.12 Смесь сигнал/шум и выбранный порог
Решается задача обнаружения полезного сигнала, отраженного от реальной цели, по пачке квантованних сигналов, которая имеет позиций. Пачка представляет собой комбинацию нулей и единиц: ={x1, x2, ..., x?, x}. Для построения алгоритма выявления полезного сигнала чаще всего применяется алгоритм Неймана-Пирсона, который аналитически можно записать в таком виде :
, (3.7)
где и - функции правдоподобия;
- порог отношения правдоподобия, который выбирается, из заданной допустимой вероятности ошибочного выявления сигнала
Преобразуем неравенство (3.7) в удобную для реализации на ЭВМ форму. Получим
. (3.8)
Окончательное выражение для математической записи алгоритма имеет такой вид :
, (3.9)
Где - функция веса, повторяющая форму ДН.
Процесс обнаружение в таком случае состоит в простом счете единиц на позициях пачки и сравнении полученного числа с пороговим. Порог исчисляется по формуле :
.
Рисунок 3.13
- цель есть.
Заключение
Рассмотренные методы обработки информации в АСУ нашли широкое практическое применение. При этом имеет место разнообразие технических решений при реализации методов в зависимости от назначения и условий функционирования АСУ. К основным факторам, которые определяют необходимость и возможность развития данной области науки и техники, нужно отнести:
беспрерывный рост потоков информации в АСУ;
необходимость решения все более сложных задач управления в реальном масштабе времени с использованием данных о летательных объектах;
усовершенствование технической базы средств получения и передачи информации на ЭВМ.
Вследствие развития технической базы появляется возможность усовершенствования систем сбора и обработки информации как применением теоретических методов, так и при практической реализации.
Методы цифровой обработки РЛИ, что базируются на теории статистических решений, разработанные и исследованные довольно подробно. Теоретические достижения в данной области превышают уровень практического применения разработанных оптимальных методов через ограниченные возможности ЭВМ, которые реализуют алгоритмы обработки. Но все же таки продолжается интенсивная работа относительно усовершенствования методов в направлении более полного учета статистических характеристик обрабатываемых данных и поиска эффективных вычислительных операций. Рассматриваются возможности применения ассоциативной и адаптивной обработки.
Беспрерывное развитие ЭВМ расширяет возможности относительно реализации оптимальных методов обработки данных. Вероятно, оптимальные статистические методы обработки информации будут чаще реализовываться на практике при более полном использовании априорных и апостериорных характеристик величин, которые обрабатываются. В то же время при современных ограничениях возможностей вычислительной техники и возрастающих требованиях к качеству обработки данных, имеет место необходимость разработки достаточно эффективных алгоритмов, которые можно реализовать на существующих ЭВМ. В этом случае большого значения приобретает анализ алгоритмов для оценки степени влияния принятых ограничений на качество получаемых решений для обоснования применимости неоптимальных методов обработки.
Развитие средств передачи данных будет тесно связан с созданием единой системы связи в масштабе государства, которое предусматривает организацию программного управления работой коммутационного оборудования с помощью специализированных ЭВМ.
Предметом дальнейших исследований в области СПД есть решения задач, связанных с разработкой единой системы связи. В переходной период передача данных будет осуществляться за действующей телефонной сетью, которая сначала назначалась для передачи голоса. Поэтому необходимо также продолжать решение задач повышения качества передачи данных по существующим каналам связи.